Calculadora de la relación de compresión
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Es una especificación fundamental para este tipo de motores y se mide de dos maneras: la relación de compresión estática, calculada en base a los volúmenes relativos de la cámara de combustión y el cilindro cuando el pistón está en la parte inferior de su carrera, y el volumen de la cámara de combustión cuando el pistón está en la parte superior de su carrera[1].
Una alta relación de compresión es deseable porque permite a un motor extraer más energía mecánica de una masa dada de mezcla de aire y combustible debido a su mayor eficiencia térmica. Esto ocurre porque los motores de combustión interna son motores térmicos, y las relaciones de compresión más elevadas permiten alcanzar la misma temperatura de combustión con menos combustible, a la vez que proporcionan un ciclo de expansión más largo, creando más potencia mecánica y reduciendo la temperatura de escape.
Explicación de la relación de compresión
La relación de compresión es una característica de los motores de combustión (y, sorprendentemente, no tiene nada que ver con la compresión de los archivos). Es la relación entre el volumen del cilindro y del motor de combustión combinados cuando el pistón está en la parte inferior de su carrera, y cuando está en la parte superior de su carrera. Puedes imaginarlo fácilmente como la proporción entre el volumen del motor en su estado comprimido y el no comprimido.
Utilizando las fórmulas de relación de compresión anteriores, podrás calcular la relación de compresión estática. Sin embargo, este número no describe perfectamente la realidad. ¿Por qué? No tiene en cuenta el cierre de la válvula de admisión.
En un motor de combustión, el pistón se mueve hacia arriba y hacia abajo. Cuando se mueve hacia arriba, el volumen del interior del cilindro se comprime; cuando se mueve hacia abajo, entra combustible y aire fresco en la cámara a través de la válvula de admisión. El pistón alcanza su posición más baja (punto muerto inferior) y comienza a subir de nuevo. En ese momento, sin embargo, la válvula de admisión aún no está cerrada, por lo que no se produce la compresión: el aire es “expulsado” a través de la válvula. Sólo podemos hablar de compresión una vez que la válvula está completamente cerrada. Por eso la relación de compresión dinámica (DCR) depende del punto de cierre de la válvula de admisión (IVC), que se expresa como un ángulo después del punto muerto inferior (ABDC).
Calcular la relación de compresión
Tanto si estás construyendo un motor nuevo y necesitas la métrica, como si tienes curiosidad por saber la eficiencia con la que tu coche utiliza el combustible, tienes que ser capaz de calcular la relación de compresión del motor. Hay unas cuantas ecuaciones necesarias para calcular la relación de compresión si lo haces manualmente. Pueden parecer complicadas al principio, pero en realidad son sólo geometría básica.
La relación de compresión de un motor mide dos cosas: la relación del volumen de gas en el cilindro cuando el pistón está en la parte superior de la carrera (punto muerto superior, o TDC), en comparación con el volumen de gas cuando el pistón está en la parte inferior de la carrera (punto muerto inferior, o BDC). Dicho de forma más sencilla, la relación de compresión es la medida de la relación entre el gas comprimido y el gas sin comprimir, es decir, el grado de ajuste de la mezcla de aire y gas dentro de la cámara de combustión antes de ser encendida por la bujía. Cuanto más ajustada esté esta mezcla, mejor se quemará y más energía se convertirá en potencia para el motor.
Existen dos métodos para calcular la relación de compresión de un motor. El primero es la versión manual, que requiere que hagas todos los cálculos con la mayor precisión posible, y el segundo -y probablemente el más común- requiere un manómetro instalado en una toma de bujía vacía.
Medir la relación de compresión
Tanto si estás construyendo un nuevo motor y necesitas la métrica, como si tienes curiosidad por saber la eficiencia con la que tu coche utiliza el combustible, tienes que ser capaz de calcular la relación de compresión del motor. Hay unas cuantas ecuaciones necesarias para calcular la relación de compresión si lo haces manualmente. Pueden parecer complicadas al principio, pero en realidad no son más que geometría básica.
La relación de compresión de un motor mide dos cosas: la relación del volumen de gas en el cilindro cuando el pistón está en la parte superior de la carrera (punto muerto superior, o TDC), en comparación con el volumen de gas cuando el pistón está en la parte inferior de la carrera (punto muerto inferior, o BDC). Dicho de forma más sencilla, la relación de compresión es la medida de la relación entre el gas comprimido y el gas sin comprimir, es decir, el grado de ajuste de la mezcla de aire y gas dentro de la cámara de combustión antes de ser encendida por la bujía. Cuanto más ajustada esté esta mezcla, mejor se quemará y más energía se convertirá en potencia para el motor.
Existen dos métodos para calcular la relación de compresión de un motor. El primero es la versión manual, que requiere que hagas todos los cálculos con la mayor precisión posible, y el segundo -y probablemente el más común- requiere un manómetro instalado en una toma de bujía vacía.